4.1-4.2电磁波的发现电磁波谱课件（人教选修1-1）.ppt

第四章　电磁波及其应用;第一节　电磁波的发现 ?第二节　电磁波谱;目标导航 1.了解麦克斯韦电磁场理论，了解电磁波的形成和传播．(重点＋难点) 2．知道波长、频率和波速的关系．知道电磁波在真空中的传播速度．(重点) 3．了解电磁波谱是由无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线组成的，知道它们各自的特点与主要应用．;;二、电磁波 1．产生：如果在空间某区域有不均匀变化的 电场，那么这个变化的电场就在空间引起变 化的磁场；这个变化的磁场又会引起新的变 化的电场和磁场……于是，变化的电场和磁 场交替产生，由近及远地传播，这种电场和 磁场的传播是一种_________，这就是电磁波.;2．传播速度：电磁波可以在真空中传播,它的传播速度等于______,光也是一种______．;三、赫兹的电火花 物理学家______用实验证实了电磁波的存在及麦克斯韦电磁理论的正确性．;想一想 1．手机发射的是电磁波还是机械波？ 提示：是电磁波．因为手机信号能在真空中传播． ;四、波长、频率和波速 1．概念 (1)在波的传播,凸起的最高处,叫做______．凹下的最低处叫做______．相邻的两个波峰 (或波谷)的距离叫_________． (2)在一秒内所通过波峰或波谷的________叫波的频率． (3)波的传播快慢用________来表示．;2．波长、频率和波速的关系 波长、频率和波速三者的关系式为 _____________________，即c＝λf. 3．电磁波在真空中传播的速度为c＝____________m/s.;五、电磁波谱 按电磁波的______或________大小的顺序把它们排列成谱，叫做电磁波谱．按波长由大 到小的顺序,它们分别是:无线电波、______、可见光、________、_________和________．;六、电磁波的能量 1．电磁波具有能量，电磁波是_______存在的一种形式． 2．微波炉的工作应用了一种电磁波—— ________，食物中的水分子在微波的作用下加剧了热运动，内能增加，温度升高． ;七、太阳辐射 1.太阳光中含有可见光、______、______、X射线、γ射线、无线电波． 2．辐射的能量主要集中在______、_______和_______三个区域内.眼睛正好接收_______这个区域的辐射．;想一想 2．太阳光是包含各种颜色的白光．为什么清晨和傍晚的时候，我们???到太阳发红呢？ 提示：清晨或傍晚时，太阳光几乎平行于地 平面，穿过的大气层最厚,波长较短的蓝光、紫光等侧向散射较多,剩下波长较长的红光、橙光透过大气射入我们的眼睛，所以看起来太阳就是红色的了．;当天空中有云块时，云块为阳光所照射，也 呈红色，从而形成了朝霞和晚霞．而正午时 大气层最薄，散射不多，因此阳光仍然呈白 色． ;;1．电磁场的产生 (1)变化的磁场产生电场(如图4－1－1甲所示), 这是电磁场理论的核心之一．在变化的磁场 中放一个闭合电路，电路里将会产生感应电 流，这是法拉第发现的电磁感应现象．麦克 斯韦认为：;这个现象的实质是变化的磁场周 围产生电场，也正是由于这个电场的产生使得放在它里面的闭合电路出现电流(如图乙所 示)．这是一种普遍存在的现象，就算闭合电路不存在，电场也照样产生，而闭合电路的作用只是用来显示电场的存在． ; 图4－1－1 ;(2)变化的电场产生磁场，这是电磁场理论的核心之二．这个假设没有直接的实验做基础,它出于麦克斯韦对自然规律的洞察力，是一个大胆而且富有创造性的假设．自然规律有着和谐美和对称美． 根据麦克斯韦理论，在给电容器充电的时候,不仅导体中的电流会产生磁场，而且在电容器两极板间变化着的电场(极板上的电荷量不断改变造成电场变化)周围也会产生磁场． ;2．对麦克斯韦电磁场理论的理解 (1)恒定的电场不产生磁场； (2)恒定的磁场不产生电场； (3)均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁 场； (4)均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电 场； ;(5)如果在空间某处有周期性变化的电场，就在空间产生周期性变化的磁场；这个周期性变化的磁场又会引起新的周期性变化的电场,如此下去，变化的电场和磁场交替产生，从而形成由近至远传播的电磁波． ; 某电路中电场随时间变化的图象如图4－1－2所示，能发射电磁波的电场是(　　) 图4－1－2;【关键提醒】　解答本题应注意以下两点： (1)均匀变化的电场(磁场)产生恒定的磁场(电场) (2)非均匀变化的电场(磁场)产生变化的磁场(电场) ;【精讲精析】　变化的电场可产生磁场，产生磁场的性质是由电场的变化情况决定的．均匀变化的电场产生稳定的磁场，非均匀变化的电场产生变化的磁场，振荡的电场产生同频率的振荡磁场．A中电场不随时间变化,不会产生磁场．;B